автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Методы и средства унифицирующей интеграции информационных ресурсов межтехнологического обмена в автоматизированном проектировании аппаратно-программных комплексов

На правах рукописи

Подобрий Александр Николаевич

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА УНИФИЦИРУЮЩЕЙ ИНТЕГРАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ

МЕЖТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБМЕНА В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ

Специальность: 05.13.12 - Системы автоматизации

проектирования (промышленность)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 8 НОЯ 2013

Ульяновск - 2013

005541086

005541086

Работа выполнена на кафедре Вычислительная техника Ульяновского государственного технического университета.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор, Соснин Петр Иванович

Официальные оппоненты:

Киселев Сергей Константинович,

доктор технических наук, профессор, зав. каф. «Измерительно-вычислительные комплексы» УлГТУ

Кумунжиев Константин .Васильевич,

доктор технических наук, профессор,

УлГУ, кафедра «Информационные технологии».

Ведущая организация — Санкт-Петербургский государственный

университет телекоммуникаций им. проф. Бонч-Бруевича

Защита диссертации состоится «23» декабря 2013 г. в 15 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.277.01 при Ульяновском государственном техническом университете по адресу: 432027, г. Ульяновск, ул. Северный Венец, 32 (ауд. 211, Главный корпус).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского государственного технического университета.

Автореферат разослан «,2 У » ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор Смирнов Виталий Иванович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

В разработке семейств АС, включающих специализированное аппаратное обеспечение, проектные организации применяют разнородные технологические среды, согласовывая их использование в процессах коллективной производственной деятельности. В таком согласовании особо полезна структуризация процессов с помощью потоков работ, взаимодействие которых осуществляется в определенном информационном пространстве (ИП). Эффективность взаимодействия, а значит, и эффективность проектной деятельности в существенной мере зависят от того, каким образом в ИП систематизированы его ресурсы.

В производственной практике используются различные подходы к структуризации и материализации ИП. Различия в подходах чаще всего обусловлены тем, какие сферы деятельности ИП должно обслуживать. В наиболее общем плане построения нацеливают на создание информационной инфраструктуры организации, обеспечивающей единое ИП для всех сфер производственной деятельности. В тех случаях, когда ИП разрабатываются для определенной совокупности видов деятельности, их систематизацию осуществляют в формах словарей-справочников, репозиториев специального назначения, баз опыта и баз знаний.

ИП любой проектной организации уникально, что и является основной причиной творческого подхода к его компьютеризации как в целом, так и для выделенных областей ИП. Уникальность обусловлена не только организационной структурой предприятия и его продукцией, но и становлением технологических процессов, включая их совершенствование. Для проектных организаций, особенно для организаций, разрабатывающих семейства специализированных АС, достаточно типично фрагментарное объединение совокупности разнородных технологий, включаемых в общий производственный процесс.

Проектирование семейства АС невозможно без использования потоков работ, включенных в межтехнологический обмен, в процессы которых вовлечены данные, порождаемые в разных инструментально-технологических средах. Межтехнологический обмен включает передачу и совместное использование информационных объектов потоками работ в разработке программного обеспечения, конструкций и технологий. В реальной практике межтехнологических обменов между программными, конструкторскими и технологическими потоками работ и внутри каждой из этих сфер деятельности существуют «разрывы». Данные разрывы обусловлены использованием различных инструментально-технологических сред, создатели которых не могли предусмотреть их совместное использование, учитывающее специфику конкретных проектных организаций. Такое положение дел приводит к серьезным проблемам, особенно в организации и документировании потоков работ, использующих ИР из разнородных источников. Для снижения такой проблемности разнородные ИР следует полезным образом интегрировать.

В межтехнологических обменах информационными ресурсами практически не используются средства автоматизации, что приводит к увеличению времени доступа к информационным ресурсам по оперативным запросам с рабочих мест. Поиск методов и средств, позволяющих снизить это время, считается актуальным.

Следовательно, интеграция информационных ресурсов

межтехнологического обмена в автоматизированном проектировании аппаратно-программных комплексов актуальна и представляет собой перспективную область исследования.

Направление исследований в диссертации связано с оперативным порождением и использованием словарей справочников для интеграции информационных ресурсов межтехнологического обмена.

Функции объекта исследований в диссертации выполняют методы и средства построения словарей-справочников данных, регистрирующих метаспецификации информационных ресурсов, используемых в разработке АС.

Роль предмета исследований в диссертации возложена на методы и средства создания единого интегрированного пространства с использованием унифицирующей интеграции информационных ресурсов на базе словарей-справочников данных с учетом жизненного цикла каждого из ресурсов и разграничения прав доступа.

Цель исследований.

Целью исследований является уменьшение времени доступа к информационным ресурсам, которые используются в межтехнологических обменах для проектирования АС, за счет рациональных механизмов выгрузки и построения метаинформационных средств формирования и хранения ресурсов, управляемого порождающей грамматикой, что приводит к эффектам единого информационного источника.

Задачи диссертационного исследования.

В соответствии с целью работы необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать современные модели, средства и методы интеграции информационных ресурсов, современные подходы к интеграции приложений для выявления основных проблем в области интеграции данных.

2. Разработать модель унифицированной интеграции информационных ресурсов в единое интегрированное пространство, уменьшающее время доступа к информационным ресурсам, которые используются в межтехнологических обменах для проектирования АС.

3. Разработать реляционную модель темпоральной организации информационных ресурсов и метаспецификаций, осуществляющую хранение информации о жизненных циклах информационных ресурсов и значений атрибутов на основе полутемпоральных отношений, а также учитывающую сведения об авторстве изменений и транзакционном времени.

4. Разработать модель информационной безопасности единого интегрированного источника с организацией веб-доступа к информационным ресурсам с учетом инфраструктуры проектной организации.

5. Разработать инструментальное программное средство интеграции данных в единое информационное пространство.

6. Экспериментально проверить работоспособность разработанных методов и программных средств.

На научную новизну претендуют:

1. Модель унифицирующей интеграции информационных ресурсов межтехнологического обмена, способствующая сокращению времени доступа к информационным объектам за счет использования системы регламентных правил, порождающей грамматики и словарно-справочного ядра, основанного на системе метаотношений со связями, приводящих к эффекту единого информационного источника.

2. Модель жизненного цикла информационного ресурса, учитывающая динамику его формирования, развития и использования, а также контроля за адекватностью с помощью регламентного аудита и временных характеристик, что способствует предотвращению ошибок проектирования, обусловленных изменениями информационного ресурса.

3. Модель безопасности доступа к интегрированным ресурсам, учитывающая динамическое назначение прав доступа и их наследование в процессах межтехнологического обмена, предотвращающая их несанкционированные изменения, а следовательно, и ошибки проектирования, обусловленные этими изменениями.

4. Совокупность методик, обеспечивающих (в рамках \УЕВ-доступа) интеграцию и использование информационных ресурсов межтехнологического обмена по образцу единого информационного источника.

Достоверность и обоснованность результатов обеспечивается использованием достоверных знаний, методов и средств из теории и практики автоматизированного проектирования, программной инженерии, искусственного интеллекта, а также подтверждается результатами экспериментальных исследований и использования разработанных алгоритмов и методов в повседневной работе отдела автоматизации и общей инфраструктуры ФНПЦ ОАО «НПО «Марс».

Основные положения, выносимые на защиту, включают в себя:

- использование в модели унифицирующей интеграции порождающей грамматики, нацеленной на применение механизмов индексации (и тем самым, унификации) при формировании словарей-справочников;

- темпорализация информационных объектов при их отражении в словарях-справочниках, позволяющая фиксировать динамику передач объектов между технологиями, что позволяет конструктивно представлять и использовать жизненные циклы объектов;

- конструктивный учёт динамической передачи прав доступа и их наследования в обеспечении безопасности доступа к интегрированным ресурсам через Web-oбoлoчкy.

Практическая ценность.

Разработанные средства и методы интеграции данных используются в работе отдела автоматизации ФНПЦ ОАО «НПО «Марс» и позволяют организовать единый доступ сотрудников к инфраструктуре предприятия. Система разграничения прав доступа используется не только для представления

информации об интегрированных ИР, но и в общей информационной системе ФНПЦ ОАО «НПО «Марс», обеспечивая оперативный и удобный доступ ко всем информационным хранилищам данных предприятия.

Реализация и внедрение результатов работы.

Разработанные программные методы и средства внедрены на ФНПЦ ОАО «НПО «Марс», проведен эксперимент по оценке эффективности использования предлагаемых средств.

Апробация работы.

Основные положения и результаты диссертации докладывались, обсуждались и получили одобрение: на международной научно-технической конференции «Проблемы автоматизации и управления в технических системах-2011» (Пенза, 2011), на международной научной конференции «Инноватика-2011» (Махачкала, 2011), на международной (заочной) научно - практической конференции «Модернизация современного общества: пути создания и развития» (Саратов, 2011), на 5-той международной научной конференции «Инновационные технологии в гуманитарных науках» (Республика Татарстан, 2011).

Апробация результатов диссертации осуществлялась в работе над созданием комплекса методов и средств «Унифицирующей интеграции информационных ресурсов межтехнологического обмена» (УИИР МТО) на ФНПЦ ОАО «НПО «Марс». Основные положения и результаты неоднократно докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях УлГТУ «Информатика и вычислительная техника».

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 20 печатных работ, в том числе 4 в журналах включенных в перечень ВАК РФ.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав с выводами, заключения, библиографического списка использованной литературы (176 наименований) и 4 приложений, общим объемом 186 страниц машинописного текста. Диссертация содержит 54 рисунка и 10 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, определяются цели и задачи работы.

В первой главе диссертационной работы раскрываются вопросы связанные с ролью информационных ресурсов в проектировании автоматизированных систем. Обосновывается необходимость использования унифицирующей интеграции, используя словари-справочники данных.

Дается понятие проектной организации, разрабатывающих семейства специализированных АС, дается ее структура, для которой достаточно типично фрагментарное объединение совокупности разнородных технологий, включаемых в общий производственный процесс.

Проводится тематический обзор подходов к интеграции разнородных информационных ресурсов и существующих готовых решений, на примере корпоративных хранилищ данных среди лидеров.

Из существующих подходов к интеграции ИР акцентируется внимание на следующих:

- Global as View (GAV)) - от ресурсов к задачам, при котором, интегрированная схема множества ресурсов независима от приложения;

- GLAV (Global-and-Local-as-V¡ew) - от приложения к ресурсам, предметной область стоящую во главе ресурсов.

Из проектов нацеленных на интеграцию ИР рассматриваются: Agora; AutoMed; Infomaster; SYNTHESIS; и др.

В качестве готовых решений, обращается внимание на лидеров в области построения КХД: IBM, Oracle, Teradata и Microsoft.

На основании рассмотренных подходов и решений, а также проведенного сравнительного анализа, констатируется, что функционал рассмотренных инструментальных средств и решений не использовался для интеграции межтехнологических ресурсов. Проанализированные решения направлены на создание единого хранилища информации обо всех информационных объектах без учета их динамики изменения в различных инструментально-технологических средах. С учётом обзора, обосновывается целесообразность проведения унифицирующей интеграции информационных ресурсов.

Приводится описание проблем, связанных с объединением разнородных информационных технологий:

- использование каждой технологией Т' специализированного ИП(Т'), в решениях которого не принимались в расчет спецификации ИП других технологий;

- наличие разных версий одних и тех же информационных объектов в различных технологических средах;

- использование разных обозначений одних и тех же информационных объектов в разных областях ИП;

- избыточность хранения данных, обусловленная дублированием одних и тех же информационных объектов в разных областях ИП;

- проблемы, связанные с повторным использованием информационных объектов, созданных в одних технологических средах, а востребованных в других средах;

- проблемы принятия решений, в которых приходится учитывать общую (целостную) карту ИР или части ИП, обслуживающей группу технологических процессов;

- проблемы в построениях потоков данных, связывающих процессы в разных используемых технологиях;

- проблемы автоматизации создания документов, в которых используются информационные объекты, созданные в разных технологических средах.

Описывается место информационных ресурсов в проектировании автоматизированных систем (рис. 1).

Рис. 1. Технологическая структура информационного производства

Проведен мотивационно-целевой анализ обобщённой постановки задачи исследований:

МО. Так как технология построение единого информационного источника на базе сгруппированных тождественных информационных единиц, которая достигается за счет мета представления данных и сформированного словаря-справочника достаточна для инструментально-технологической поддержки информационных процессов, а без таких процессов не возможна разработка АС, то создание специального приложения унифицирующей интеграции, обслуживающего информационные процессы в проектировании семейств АС должно оказаться более выгодным, чем использование для этих целей известных средств, адаптированных к специфике построения корпоративных хранилищ данных.

Ц1. Разработать технологию построения единого информационного источника из сгруппированных тождественных информационных единиц с помощью унифицирующей интеграции информационных ресурсов на базе словарей-справочников данных.

Ц2. Разработать средства унифицирующей интеграции информационных ресурсов за счет объектно-реляционного преобразования, приписывания мета-атрибутов, темпоральных характеристик и формирования словаря-справочника данных.

ЦЗ. Разработать унифицированный программный комплекс предоставляющий доступ к единому информационному источнику используя словари-справочники данных.

Результаты мотивационно-целевого анализа используются для установки целевых ориентиров, преследуемых в диссертационном исследовании, за счет использования спецификаций.

Во второй главе строится математическая модель унифицирующей интеграции разнородных информационных ресурсов, описывается предметная область, строится модель доступа к данным и модель безопасности. Описывается информационное пространство (ИП), в рамках которого порождается и используется экземпляр модели интеграции, роль которого возложена на фрагмент ИП, существующего в ФНПЦ ОАО «НПО «Марс». Фрагмент показан на рис. 2, на котором представлена связная совокупность инструментально-технологических сред (Тркш, Т5Ш, тШК!А), обменивающихся информационными ресурсами (ИР), каждый из которых состоит из объектов (1шп).

-А--ИР(АХД>

V

ИР{АХД)_]П»вт..1(Т )

ИР(ДХД|

I ИР(УДП)

_ ИР(АХД) __

Формирование Г1ГП ¿'Р(АХД) , ,,-1,,--, ,-. ТДГ ГХ>

,тплан \ IТРЭДО (Т )

^предприятия (1 ) \ ■■

\ \ (Т^с.ш,

(Microsoft Project \ \ !

^.PROJj ) ИР1СЧ)-----ИР(ЭСИ)

(WIPAC^"«)) ИР|ОРд,__I______

X W Microsoft Allium Designer »Wl

vSharePoint (TMSP><"^ ^ (Г4"0) x

{ P-CAD(TPCAD>

ИР(ПВР)-

Рис. 2. Фрагмент ИП инструментально-технологических сред

Разнообразие групп технологий, используемых в ФНПЦ ОАО «НПО «Марс», имеющие различные формы доступа к специализированным ИП за рамками соответствующих технологий, фрагментарно объединены. Основное место в данном объединении занимают информационные ресурсы, информационные объекты которых (табл. 1) участвуют в межтехнологическом обмене.

п/п Техн. среда Потоки работ Наименование Обозначение Наследование

1 ySW Формирование структуры изделия Модель изделия МОДИЗД)

2 ■J.SW Формирование структуры изделия Структура изделия СТРИЗД)' ^рС^ЬЬАКиН ЭСИ)

3 ySW Разработка чертежных документов Прибор ИРЧ(Т^, ПРИБОР)

4 ySW Формирование спецификации изделия Изделия ИРС"(ТЬ*, ИЗД)

5 -j-PROJ Планирование выполнения работ Структура изделия III1, (Г,<ш. СИ) Ир1'^т!>ЬАк(.Н ЭСИ)

6 •J.NXCAM Управление технологическими операциями Электронная структура изделия ирС^КХСАМ ЭСИ) ЭСИ)

7 -pNXCAM Управление технологическими операциями Технологические операции ^рС^ЫХСАМ ТО)

8 ^SEARCH Формирование структуры изделия Электронная модель изделия црЭМ^ЕАКС Н,ЭМИ) ИРЭМ(Т5Ш, МОДИЗД)

10 jSEARCH Планирование выполнения работ Плановые сроки изготовление изделия И ^ ПСИЗ)

11 ■J.SEARCH Управление технологическими операциями Технологические операции ИРС(Т5ЕАСН ПСИЗ) доС^ЫХСАМ^ ТО)

На основании проведенного анализа инструментально-технологических сред, включаемых в их состав информационных ресурсов, а также возникающих проблем связанных с фрагментарным объединением приводится схема раскрывающая структуру и использование модели унифицирующей интеграции информационных ресурсов (рис. 3).

ИП(Т') ИП(Т2) ипсг1)

1 1

Диаграмма связанностей ресурсов(Э) Нормативные выгрузки (Рк0

Система регламентных правил

Схема модели интеграции

О

Администратор

ИР'(Т') ИР2(Т2) ИРК(Т')

т г'" ;

ИР —*Генератор

Пользователи

Рис. 3. Схема унифицирующей интеграции

Обобщенная модель представляется, как сборка:

<М>::=<0><Рк,><ИРга(Т^ 1к)хМс1хМе>, (1)

в которой первые три конструкта поясняются на рис. 3, а Мё - метамодель данных и Мг - модель темпорализации. Для спецификации конструктов ниже используются В№-нотации.

В модель унифицирующей интеграции включены:

1. Состав и спецификация интегрируемых ресурсов с позиции его жизненного цикла с помощью порождающей грамматики.

1.1. Диаграмма связанностей ресурсов 0=8({Т', представляющаяся с позиции спецификации характеристик ИР:

Г

V})

<В>::=<Т°"><ИРЛМ(ЭСИ)><Т8Е >|<Тра01><ИРэм(ЭСИ)><Г5ЕАКСН>|

М^^-тттэЭМ/гл,

рэм,

ГЫХСА1

хИР

(ЭСИ)><ТйЕА

.5ЕАСН><ирС(то)><тЫХСАМ>

<Т <т:

1.2. Система нормативных правил регламента какой объект, когда и кем должен выгружаться:

<РК[>: :=<Г„><Т'><1,><С'>,

>|<ТЬЬАК1.Н><Ир-.М(МОдИЗд)><тЬ«>| (2)

й ( { РК, } )

где Т1 - инструментально технологические среды:

, . т1С8 2^,^гРи I, -г^ВДА тАОТД . , , тАО.

<Т'>::=<Т >|< Т

2>|<ТРЬ>|< ТВД(ЗА >|< ТА0тд >1< Т

< -р!ксии >|< уРКО] >|< уЫХСАМ >|<^5ЕА1<СН>

ш - типы ресурсов: <т>::=<Д>|<С>|<Ч>|<ВОП>|<КД>|<ТД>|.. ,|<ПР> 1т„- конкретные информационные объекты:

<Г„>:

<:' — частота выгрузки:

>|< Т

<ИРсп(Т8й,.ИЗД)>|<ИРС(Тркш.СИ)>| ... |<ИРс(ТМХСАМ,ТО)>

описывающая

(3)

(4)

(5)

(6)

Сг- типы выгружаемой информации в зависимости от форматов файлов: <С1>::=<Ст1>|<С51'с>ркт>|<Ср >|<СХ1'8>|<С150С>|<СРЕ)Г>|<С1>ВР>|...|<СМ0В>|<СВХ1:> (8)

1.3. Наборы информационных ресурсов {ИРт(Т\ У} входящих в состав инструментально-технологических сред {Т1}, состоящих из определенных информационных объектов {1т„}, включающих в себя следующий набор ИР: <Т1С77>::=<ИРД(Т1С77,С0ПР)>|<ИРД(Т|С77,ИЗВ)>|<ИРС(Т|С7 ,ИЗД)>

|...|<ИРС(Т1С77.МИКИ)> <Таотд>::=<ИРс(Тао™СОТР)>|<ИРктл(Таотд,ТД)>|<ИРктд(Таотд.КД)> (9)

I.. ,|<ИРс(Та6тд,ПОДР)> <Т1С8 2>::=<ИРС(Т,Л! 2,АВ0)>|<ИРС(Т1С8 2.ПП)>|<ИРС(Т1С8 2,ГТО)>|<ИРС(Т1С8 2,ЗАК)>

I.. ,|<ИРЧТ1С8 2,С0ТР)>|<ИРС(Т1С8 2,ПОДР)> <Г*1(}А >::=< иРи (Т ->А,НОПЫТ)>|< ИРс(ТтаА,ДОЛИ)>|...|<ИРс(Тот(ЗА,ПОДР)>

2. Состав и спецификация структуры хранения, описывающая механизмы порождения

2.1. Спецификации процесса генерации:

Ш = Аге„ер (Р> Л О , (10)

где метасоставляющие:

р - обусловлена организационной структурой; ] - обусловлена технологической средой; т - обусловлена типом ресурсов; п - обусловлена видом ресурсов; I - обусловлена временем.

2.2. Метаспецификации информационных ресурсов:

<р> ::= <отделение><отдел><лаборатория><проектировщик>|...|

<комплекс><сектор><технолог> <]>::= <1С 8.2>|<1С 7.7>|<йавтап>|^1дА>|...|<5еагс11>

<ш> ::=<КТ документация>|<схема>|<чертеж>|...|<профаммный код> (11)

<п> ::=<Изделие><Прибор><Модуль><Плата><Разъем>|...|

<Изделие><Комплекс><Компонента><Программный код> <1> ::= <Транзакционное>|<Действительное> По индексу I есть различия во временных рамках:

транзакционное время фиксирует время физической регистрации

факта в БД;

действительное время, в течение которого факт в ИП является актуальным.

3. Механизмы доступа

На основании анализа особенностей форм доступа к выгружаемым составляющим {ИП(Т')} приводится обобщенная схема унифицирующей интеграции, архитектурно представляющая отношения между тем, что прямо или опосредованно вовлечено в процессы унифицирующей интеграции ИР, и тем, кто взаимодействует с интегрированными информационными объектами. В систему отношений включены:

- созданные и разрабатываемые автоматизированные системы {АС„} определенного семейства 8({АС„});

- используемая в проектировании совокупность технологий {Т} с их специализированными пространствами данных {ИП(Т0};

11

- для каждого ИГТ(Т) его отображение в выгрузках ИПВ(Т', У, которое представлено в форме, обеспечивающей возможность унифицирующей интеграции;

- среда интеграции, обеспечивающая создание и существование системы интегрированных данных;

- \¥еЬ-оболочка, открывающая пользователям доступ к интегрированным информационным ресурсам{ИРт(Т|, У}, каждая из разновидностей ИРШ которых состоит из определенных информационных объектов {1ш„};

совокупность словарей-справочников данных, регистрирующих метаспецификации информационных объектов;

- администратор среды интеграции, ответственный за ее формирование и нормативное использование;

- пользователи, которым предоставлены права доступа к интегрированным

ИР.

3.1. Реляционная модель темпорального хранения метаспецификаций

Практика межтехнологического обмена приводит к пошаговому формированию интегрируемых информационных объектов, что позволяет выражать их динамику в терминах «жизненного цикла». Динамику интеграции для одного из объектов (сборочный чертёж изделия) поясняет фрагмент сборки, представленный в табл. 2.

Табл. 2. Жизненный цикл ИР на примере сборочного чертежа ИРч(ТА"°.СЧ)

Технология Воздействующие ресурсы Наименование ресурса Потоки работ

уАШ ИРэс(Трсао,ЭСХИ) Электронная схема изделия Оформление РКД на подсборки и детали входящие в прибор

ИРЭМ(ТОТ.СТРИЗД) Структура изделия Оформление чертежей прибора

гр5ЕАКСН ИРС(Т5ЕАСН.СП) Спецификации Формирование состава прибора

-|.1С7.7 ИРс(Т,с77,НОМ) Номенклатура Разработка РКД на технологические жгуты

уАОТД ИРС(Т5ЕАКСН,ЭСИ) Электронная структура изделия Оформление документации

Для представления состояний «жизненного цикла» в формальное описание унифицирующей интеграции включена модель темпорального хранения метаспецификаций.

Множество всех сущностей информационного ресурса ИР е ИРт данных В обозначим ЬИР Объединение доменов атрибутов ИР обозначим йот(АИР).

Используя данное отношение и тот факт, что некоторый элемент ^е! » в базе данных В идентифицируется сущностью 'е ^, которую будем обозначать: 1(1(1) = / получим отношение Яир:

КИР = { е V ХП^от(АИР)РИР(1,Уа1 )} (12)

Для учета временных характеристик отслеживания жизненного цикла ИР было использовано полнотемпоральное отношение:

'¿к\» Чг ' ¡къ ' ' } ) 5 (13)

г'

где е,ц - идентификатор сущности; ( н; к2 ) - интервал действительного

времени, с момента, когда ресурс был создан до момента выгрузки; ( к}; кА ) -интервал транзакционного времени, с момента выгрузки информации до момента обращения пользователя; а {V;} — множество значений атрибутов данной сущности.

Г

В силу изменчивости атрибутов к2 и 44 отношение (13) носит не транзакционный характер. С учетом приписывания мета атрибутов получаем отношение:

К,п, = хТ2 хМс1\

,Мей)л(3Г > 0: VI, б [(¡„г;, € %))}. (и)

3.2. Система словарно справочных отношений с учетом прав доступа

Для построения метаописаний необходимо каждому идентификатору сущности / автоматически присваивать наборы атрибутов: (идентификатор системы, подразделение, подсистема, изделие и т. д.).

При наличии возможности единообразного хранения доменов всех атрибутов ИР, данные отношения могут быть объединены в одно отношение:

ЯИР = {(/,а,g,V> <= 1ИР х АИР х Сир хс1от(АИР)\РИР(/,а,V) = 1} (]5)

Для которого предикат Р/1Р (Ь, А, С, V) здесь имеет вид:

Ле/

= э/ег'„ :(/ж/)=/) а (/(«) = v) (16)

На основании карты прав доступа, учетных записей сотрудников и метаописаний могут быть объединены отношения всех ИР в единое отношение Я:

Я = {(ИР,/,я,£,й?,/),у) еИР1" хЬхАхОхБхНхс1от(Л)\Р(ИР,I,а,у) = 1} 1

Предикат р(ИРт ,Ь,А,0,0,Н,У) в данном случае будет иметь вид:

К = {(ИР,/,а,с/,й,V) е ИРт х Iх Л х бх Вх Яхс1от(А)\Р{ИР,/, а, у) = 1} ^

Г(ИГ, I, а, с1. И, V) ='

= 3/бГ„:(к/(/) = /)л(/е/,/„,)А(йге^.)л(ябО;„,)л(с/е£>)л(йеЯ)л(/(о) = у) (19)

В третьей главе рассмотрены подходы к построению методов и средств унифицирующей интеграции, определены принципы создания системы, на примере Федерального Научно-Производственного Центра Открытого

Акционерного Общества «Научно Производственного Объединения «Марс» (ФНПЦ ОАО «НПО «МАРС»),

Приводится реализация словаря-справочника данных, используя унифицирующую интеграцию разнородных информационных ресурсов. Описывается алгоритм формирования справочника, используя предлагаемые механизмы и форматы выгрузок данных (рис. 4), также приводится структура хранения данных (рис. 5).

Рис. 4. Алгоритм формирования справочника

Рис. 5. Структура хранения данных

Также, в данной главе приводится структура хранения метаданных на уровне базы данных, основными таблицами которых являются:

- МЕТА_8У8ТЕМ_РАЯАМ — список информационных систем;

- МЕТА_ОВ.1ЕСТ - список объектов информационных систем и их связи;

14

- META_DICT - справочник для расшифровки характеристик структуры метаданных.

На основании данной структуры метаданных проектируется запрос к набору данных с учетом структуры написания запросов на языке Transact SQL. Основными элементами которого являются: Select, Join, Where (рис. 6).

Таблица связей : - Join Таблица прамегров - Where

Таблица выходных данных I - Select

Таблица сортировок ! - Sort

Таблица группировок | -Group

SQL and

SQL *

function ^manipulation v

Л Server F^al query ■■•• text

Рис. 6. Структура проектирования sql запроса на основе метаданных

Елемент select формируется на основании набора полей, описанных в таблице META_OBJECT, расшифрованный в атрибуте LINK_OBJ. Таблица связей join формируется на оснании ссылочных полей LINK_DICT и LINK_DICT_COL. Таблица параметров where включает в себя условия применяемые к наборам полей для ограничения вывода данных. После заполнения основных элементов генератора запросов, формируется SQL-function, к которой можно применить функции манипуляции с наборами данных. В результате описанных манипуляций, получаем финальный текст запроса Transact SQL, ссылающийся на самостоятельные корпоративные хранилища данных. Вся информация о готовом запросе хранится в таблице метаданных и представляет из себя наборы полей, а также их связей с другими объектами, как внутри одного корпоративного хранилища данных, так и другого.

В четвертой главе рассматриваются вопросы связанные с реализацией унифицирующей интеграции разнородных информационных ресурсов, приводятся результаты экспериментальной проверки работоспособности инструментального программного средства, выделены ключевые особенности функционирования решения, а также предложены перспективы дальнейшего развития.

Описывается инфраструктура производственного предприятия, на основании чего, разрабатывается прототип инструментального средства построения единого информационного источника.

Архитектура разработанного инструментального программного средства интеграции данных представлена на рис. 7.

Пользователь

HTTP-Запрос ы/Ответы

УИИРМТО ! Internet Information Server

Генерация страниц

Компонент АПИ

Модуль доступа

Модуль безопасности

: Модуль интеграции данных |

V1.0

QE-Запрос/Ответ :

Г

Рис. 7. Архитектура адаптивного инструментального программного средства

Общую схему инструментального средства можно разделить на три основных блока:

- компонент обеспечения доступа к интегрированным информационным ресурсам. В основе данного модуля лежит доменная служба Active Directory и Корпоративная информационная система. Идентификация пользователя проходит с использованием механизма связывания данных систем, основными идентификаторами которых являются учетная запись и табельный номер сотрудника. Кроме идентификации пользователя в операционной системе, компонент позволяет определить права доступа сотрудника предприятия к информационным ресурсам, на основании карты доступа (рис. 8);

пользователь

Internet Information Server

s-Д-

Единая интегрированная точка доступа

Рис. 8. Схема доступа к интегрированным данным

- компонент обеспечения безопасности интегрированных информационных ресурсов. Основной особенностью данного модуля, кроме пунктов безопасности на уровне веб - сервера и бц! - сервера, является, ведение журнала активности

серверов и анализ полученных данных. Система анализа проводит постоянный аудит, который необходим, как для сбора всей отчетности, так и для поиска и информирования об атаках и разных недочетах информационной системы. Вся информация данного модуля хранится в XML и табличном виде, что позволяет ее дальнейшую обработку и интеграцию;

компонент интеграции информационных ресурсов из разных информационных систем. Реализация данного компонента основана на использовании словаря-справочника данных.

Проведена экспериментальная оценка метода унифицирующей интеграции информационных ресурсов межтехнологического обмена. Для оценки эффективности предлагаемых в диссертационном исследовании средств решено использовать статистику обращений к интегрируемым информационным ресурсам за 12 месяцев, в этой статистике учтено количество обращений и количество пользователей использующих информационные ресурсы (рис. 9).

Для того чтобы перевести эту статистику в числа, была проведена оценка ручных операций доступа к информационным ресурсам, которые потребовались в межтехнологическом обмене. Следует обратить внимание, что время, затрачиваемое при повторном обращении к ИР в ручном режиме, составляет около 20 минут, в то время как в автоматизированном около 2 мин. Исходя из вышесказанного, выигрыш в сокращении времени имеет порядок 10.

Количество обращений

- Кол ичество

ДО 11 12

Количество пользователей

700 600 SOO 400 ЗОО 200 loo

График обращений к интегрированным ИР пользователей за 12 месяцев.

Динамика обращений к ИР за 12 месяцев, с учетом

зарегистрированных пользователей.

- Количество

1 2 Э 4 5 6 7 8 9 ДО 11 12

Рис. 9. Распределение количества выполнения основных операций

В заключении отражены основные результаты, полученные в данной работе.

В приложениях содержатся таблицы с информацией о списке информационных ресурсов рассматриваемого фрагмента ИП, фрагментов исходных кодов программного обеспечения, копии актов о внедрении системы.

Основные результаты работы

Подводя обобщающий итог диссертационному исследованию и практическим разработкам, реализованным на базе результатов исследований, можно утверждать следующее.

Цель исследований, направленная на уменьшение времени доступа к интегрированным информационным ресурсам, за счет рациональных механизмов выгрузки и построения метаинформационных средств, управляемого порождающей грамматикой, достигнута.

Предложена, исследована и проверена совокупность новых методик и моделей, на базе которых осуществляется унифицирующая интеграция информационных ресурсов межтехнологического обмена. Получены новые научные результаты:

1. Модель унифицирующей интеграции информационных ресурсов межтехнологического обмена, структура метаданных и механизмы доступа которые обеспечивают эффект единого информационного источника.

2.Темпоральная модель динамики формирования, развития и использования информационных ресурсов, отражающая результат интеграции в словарях-справочниках с учетом хранение метаспецификаций информационных объектов.

3. Модель безопасности доступа к единому автоматизированному веб приложению, учитывающая динамическое назначение прав доступа и их наследование в процессах межтехнологического обмена.

4. Совокупность методик, обеспечивающих достижение интеграции информационных ресурсов межтехнологического обмена для создания единого информационного источника.

Практическую ценность составляют: разработанные средства и методы интеграции информационных ресурсов межтехнологического обмена, позволяющие организовать единый доступ пользователей к важной части информационной инфраструктуре предприятия.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Маклаев В.А., Подобрий А.Н., Соснин П.И. О подходе к интеграции информационных ресурсов в проектировании семейства автоматизированных систем // Научно-технический журнал «Автоматизация процессов управления». — №3(33). — 2013. - Ульяновск, типография ФНПЦ ОАО НПО «Марс». С. 52-60.

2. Подобрий А.Н. Модель доступа к веб-порталу на современном предприятии // Научный журнал «Известия Самарского научного центра РАН». — №4. -2011. - Самара. С. 475-478.

3. Подобрий А.Н. Модель интеграции данных в единое информационное пространство предприятия с использованием метода №грамм // Научный

журнал «Известия Самарского научного центра РАН». - №4. - 2012. -Самара. С. 911-916.

4. Леванова Н.В., Подобрий А.Н. Создание базы знаний «Организации» с использованием веб-технологий и консолидации данных // Научно -практический журнал «В мире научных открытий». - №8(20). - 2011. -Красноярск. - С. 12-23.

Публикации в иных изданиях

5. Подобрий А.Н. Методы интеграции корпоративных хранилищ данных // Materialy IX mezinarodni vedecko-prakticka konference "Efektivni nastroje modernich ved - 2013". - Dil 41. Moderni informacni technologie. - Praha. Publishing House "Education and Science" s.r.o 2013. S. 32-35.

6. Podobry A. Integration Method Design for Common Corporate Data Warehouses // Materialy IX Miedzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji «Europejska nauka XXI powieka - 2013». - Volume 28. Nowoczesne informacyjne technologie. - Przemysl. Nauka i studia. — C. 35-38.

7. Подобрий А.Н. Средство унифицированной интеграции корпоративных хранилищ данных // Материалы за IX международна научна практична конференция «Новината за напреднали наука - 2013». - 17-25 мая. 2013. Том 55. Съвременни технологии на информации. София. Бял ГРАД-БГ ООД 2013. -С. 51-56.

8. Подобрий А.Н. Построение корпоративного хранилища данных // Сборник научных трудов 5-й Всероссийской научно-технической конференции «Информатика и вычислительная техника». - УлГТУ. - 2013. - Ульяновск. — С. 176-183.

9. Подобрий А.Н. Проблемы интеграции корпоративных хранилищ данных // Сборник научных трудов 5-й Всероссийской научно-технической конференции «Информатика и вычислительная техика». - УлГТУ, 2013 -Ульяновск.-С.184-189.

10. Подобрий А.Н. Унифицированная интеграция корпоративных хранилищ данных для проектирования автоматизированных систем // Materialy IX Miedzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji «Europejska nauka XXI powieka - 2013». - Volume 28. Nowoczesne informacyjne technologie. -Przemysl. Nauka i studia. - C. 31-35.

11. Maklaev V., Podobry A. Approach to Uniform Integration of Corporate Data Warehouses for Designing of Computer-Aided Systems // Материалы за IX международна научна практична конференция «Новината за напреднали наука — 2013». - 17-25 мая. 2013. Том 55. Съвременни технологии на информации. София. Бял ГРАД-БГ ООД 2013. - С. 56-60.

12. Maklaev V., Podobry A., Sosnin P. On Approach to Integration of Information Resources when Designing a Family of Computer-Aided Systems // Interactive systems and technologies: the Problems of Human-Computer Interaction. Volume III. - Collection of scientific papers. - Ulyanovsk: U1STU. - 2013. - P. 212-217.

13. Баранский И.В., Подобрий А.Н. Графическое представление процессов управления // Научно-теоретический журнал «Вестник УлГТУ». - №3(55). -2011. - Ульяновск. - С. 45-47.

14. Подобрий А.Н. Проблемы интеграции данных на современном предприятии. // Научно-теоретический журнал «Вестник УлГТУ». - №1(57). - 2012. -Ульяновск. - С. 64-65.

15. Подобрий А.Н. Web-интeгpaция для создания единого информационного пространства // Научно-теоретический журнал «Вестник УлГТУ». — №4(60). - 2012. - Ульяновск. - С. 40-42.

16. Маклаев В.А., Подобрий А.Н., Соснин П.И. Модель унифицирующей интеграции информационных ресурсов инструментально - технологических сред // Сборник научных трудов V Всероссийской школы-семинара "Информатика, моделирование, автоматизация проектирования" (ИМАП-2013). УлГТУ, 2013 - Ульяновск. - С. 7-16.

ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АС Автоматизированная система БД База данных

КХД Корпоративное хранилище данных

ИП Информационное пространство ИР Информационный ресурс

Подобрий Александр Николаевич

Методы и средства унифицирующей интеграции информационных ресурсов межтехнологического обмена в автоматизированном проектировании аппаратно-программных

комплексов

Автореферат

Подписано в печать 19.11.2013. Формат 60x84/16. Бумага писчая. Усл. печ. л. 1,17. Уч.-изд. л. 1,00. Тираж 100 экз. Заказ 1257

Типография УлГТУ, 432027, г. Ульяновск, Северный Венец, 32.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи 04201455599 /Ша/^ ^

Подобрий Александр Николаевич

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА УНИФИЦИРУЮЩЕЙ ИНТЕГРАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ

МЕЖТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБМЕНА В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ

Специальность: 05.13.12 - Системы автоматизации

проектирования (промышленность)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор,

Соснин Петр Иванович

Ульяновск - 2013

Обозначения и сокращения........................................................................................4

Введение.......................................................................................................................5

Глава первая. ИНТЕГРАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ..................11

1.1. Место и роль информационных ресурсов в проектировании автоматизированных систем.................................................................................11

1.2. Тематический обзор методов и средств интеграции информационных ресурсов...................................................................................................................18

1.2.1. Существующие подходы к интеграции информационных ресурсов ..18

1.2.2. Средства интеграции неоднородных информационных ресурсов.......20

1.2.3. Методы интеграции данных.....................................................................26

1.2.4. Модели разграничения прав доступа......................................................28

1.2.5. Обзорная справка по информационным источникам............................30

1.3. Подход к интеграции информационных ресурсов.......................................31

1.4. Задачи исследований и разработок методов и средств унифицирующей интеграции...............................................................................................................40

1.4.1. Обобщенная постановка задачи исследований......................................41

1.4.2 Use-Case диаграмма задачи исследований..............................................42

1.4.3 Предварительный вопросно-ответный анализ задачи ZM......................43

1.4.4. Мотивационно-целевая структура задачи исследований......................49

Выводы по первой главе........................................................................................53

Глава вторая. МОДЕЛИ УНИФИЦИРУЮЩЕЙ ИНТЕГРАЦИИ РАЗНОРОДНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ.......................................55

2.1. Теоретико-множественная структуризация информационных ресурсов..55

2.2. Состав и спецификации модели интеграции информационных ресурсов 68

2.3. Модель темпоральной организации данных и метаданных.......................73

2.4. Описание модели сравнения характеристик информационных объектов 76

2.5. Разработка модели доступа к пользовательскому web-интерфейсу единого информационного источника................................................................................80

Выводы по второй главе.................................... ....................................................86

Глава третья. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УНИФИЦИРУЮЩЕЙ

ИНТЕГРАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ..........................................87

3.1. Структура регламента выгрузок информационных ресурсов....................87

3.2. Механизм интеграционных преобразований информационных ресурсов92

3.3. Реализация словаря-справочника данных используя унифицирующую интеграцию разнородных информационных ресурсов......................................95

3.4. Построение интерфейса к единому информационному источнику...........98

3.4.1. Структура унифицированного интерфейса............................................98

3.4.2. Построение унифицированного корпоративного хранилища данных .............................................................................................................................100

3.4.3. Алгоритм разграничение прав доступа.................................................105

Выводы по третьей главе.....................................................................................109

Глава четвертая. РЕАЛИЗАЦИИ УНИФИЦИРУЮЩЕЙ ИНТЕГРАЦИИ РАЗНОРОДНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ.....................................110

4.1 Информационная структура проектной организации................................110

4.2 Разработка прототипа инструментального средства построения единого информационного источника..............................................................................117

4.2.1. Структура доступа к единому информационному источнику...........118

4.2.2. Структура безопасности единого информационного источника.......124

4.2.3. Построение корпоративного хранилища данных единого информационного источника...........................................................................129

4.2.4. Представление данных из единого информационного источника.....134

4.3 Анализ эффективности предлагаемых методов на основе пилотного внедрения разработанного прототипа программного обеспечения................138

Выводы по четвертой главе.................................................................................143

Заключение...............................................................................................................144

Список литературы..................................................................................................145

Приложение 1. Список ИР фрагмента ИП ФНПЦ ОАО «НПО «Марс»...........162

Приложение 2. Фрагменты исходных кодов программного обеспечения........168

Приложение 3. Акт использования результатов диссертации............................183

Приложение 4. Схема изготовления изделия.......................................................185

AD Active directory

CALS Continuous Acquisition and Lifecycle Support

IIS Internet Information Server

MS Microsoft

ODBC Open DataBase Connect

PDM Product Data Management

SQL Structured Query Language

VBS Visual Basic Scripting Edition

XML Extensible Markup Language

АРМ автоматизированное рабочее место

AC автоматизированная система

АСУ автоматизированная система управления

БД база данных

ГОСТ государственный стандарт

ио информационное обеспечение

ип информационное пространство

ипс информационно-поисковая система

ИР информационный ресурс

ис информационная система

кис корпоративная информационная система

кхд корпоративное хранилище данных

НПО научно-производственное объединение

по программное обеспечение

ПЭВМ персональная электронно-вычислительная машина

САПР система автоматизации проектирования

СУБД система управления базами данных

тз техническое задание

ЦОД центр обработки данных

Введение

Актуальность работы.

В разработке семейств АС, включающих специализированное аппаратное обеспечение, проектные организации применяют разнородные технологические среды, согласовывая их использование в процессах коллективной производственной деятельности. В таком согласовании особо полезна структуризация процессов с помощью потоков работ, взаимодействие которых осуществляется в определенном информационном пространстве (ИП). Эффективность взаимодействия, а значит, и эффективность проектной деятельности в существенной мере зависят от того, каким образом в ИП систематизированы его ресурсы.

В производственной практике используются различные подходы к структуризации и материализации ИП. Различия в подходах чаще всего обусловлены тем, какие сферы деятельности ИП должно обслуживать. В наиболее общем плане построения нацеливают на создание информационной инфраструктуры организации, обеспечивающей единое ИП для всех сфер производственной деятельности. В тех случаях, когда ИП разрабатываются для определенной совокупности видов деятельности, их систематизацию осуществляют в формах словарей-справочников, репозиториев специального назначения, баз опыта и баз знаний.

ИП любой проектной организации уникально, что и является основной причиной творческого подхода к его компьютеризации как в целом, так и для выделенных областей ИП. Уникальность обусловлена не только организационной структурой предприятия и его продукцией, но и становлением технологических процессов, включая их совершенствование. Для проектных организаций, особенно для организаций, разрабатывающих семейства специализированных АС, достаточно типично фрагментарное объединение совокупности разнородных технологий, включаемых в общий производственный процесс.

(

Проектирование семейства АС невозможно без использования потоков работ, включенных в межтехнологический обмен, в процессы которых вовлечены данные, порождаемые в разных инструментально-технологических средах. Межтехнологический обмен включает передачу и совместное использование информационных объектов потоками работ в разработке программного обеспечения, конструкций и технологий. В реальной практике, межтехнологических обменов между программными, конструкторскими и технологическими потоками работ и внутри каждой из этих сфер деятельности существуют «разрывы». Данные разрывы обусловлены использованием различных инструментально- технологических сред, создатели которых не могли предусмотреть их совместное использование, учитывающее специфику конкретных проектных организаций. Такое положение дел приводит к серьезным проблемам, особенно в организации и документировании потоков работ, использующих ИР из разнородных источников. Для снижения такой проблемности разнородные ИР следует полезным образом интегрировать.

В межтехнологических обменах информационными ресурсами практически не используются средства автоматизации, что приводит к увеличению времени доступа к информационным ресурсам по оперативным запросам с рабочих мест.

Следовательно, интеграция информационных ресурсов

межтехнологического обмена в автоматизированном проектировании аппаратно-программных комплексов актуальна и представляет собой перспективную область исследования.

Направление исследований в диссертации связано с оперативным порождением и использованием словарей справочников для интеграции информационных ресурсов межтехнологического обмена.

Функции объекта исследований в диссертации выполняют методы и средства построения словарей-справочников данных, регистрирующих метаспецификации информационных ресурсов используемых в разработке АС.

Роль предмета исследований в диссертации возложена на методы и средства создания единого интегрированного пространства, используя унифицирующую интеграцию информационных ресурсов на базе словарей-справочников данных с учетом жизненного цикла каждого из ресурсов и разграничения прав доступа.

Цель исследований.

Целью исследований является уменьшение времени доступа к информационным ресурсам, которые используются в межтехнологических обменах для проектирования АС за счет рациональных механизмов выгрузки и построения метаинформационных средств формирования и хранения ресурсов, управляемого порождающей грамматикой, что приводит к эффектам единого информационного источника.

Задачи диссертационного исследования.

В соответствии с целью работы необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать современные модели, средства и методы интеграции информации информационных ресурсов, современные подходы к интеграции приложений для выявления основных проблем в области интеграции данных.

2. Разработать модель унифицированной интеграции информационных ресурсов в единое интегрированное пространство, уменьшающее время доступа к информационным ресурсам, которые используются в межтехнологических обменах для проектирования АС.

3. Разработать реляционную модель темпоральной организации информационных ресурсов и метаспецификаций, осуществляющую хранение информации о жизненных циклах информационных ресурсов и значений атрибутов на основе полутемпоральных отношений, учитывающую сведения об авторстве изменений и транзакционном времени.

4. Разработать модель информационной безопасности единого интегрированного источника с организацией веб доступа к информационным ресурсам с учетом инфраструктуры проектной организации.

5. Разработать инструментальное программное средство интеграции данных в единое информационное пространство.

6. Экспериментально проверить работоспособность разработанных методов и программных средств.

На научную новизну претендуют:

1. Модель унифицирующей интеграции информационных ресурсов межтехнологического обмена, способствующая сокращению времени доступа к информационным объектам за счет использования системы регламентных правил, порождающей грамматики и словарно-справочного ядра, основанного на системе метаотношений со связями, приводящих к эффекту единого информационного источника.

2. Модель жизненного цикла информационного ресурса, учитывающая динамику его формирования, развития и использования, а также контроля за адекватностью с помощью регламентного аудита и временных характеристик, что способствует предотвращению ошибок проектирования, обусловленных изменениями информационного ресурса.

3. Модель безопасности доступа к интегрированным ресурсам, учитывающая динамическое назначение прав доступа и их наследование в процессах межтехнологического обмена, предотвращающая их несанкционированные изменения, а следовательно, и ошибки проектирования, обусловленные этими изменениями.

4. Совокупность методик, обеспечивающих (в рамках "ЭДЕВ-доступа) интеграцию и использование информационных ресурсов межтехнологического обмена по образцу единого информационного источника.

Достоверность и обоснованность результатов обеспечивается использованием достоверных знаний, методов и средств из теории и практики автоматизированного проектирования, программной инженерии, искусственного интеллекта, а также подтверждается результатами экспериментальных исследований и использования разработанных алгоритмов

и методов в повседневной работе отдела автоматизации и общей инфраструктуре ФНПЦ ОАО «НПО «Марс».

Основные положения, выносимые на защиту, включают в себя:

- использование в модели унифицирующей интеграции порождающей грамматики, нацеленной на применение механизмов индексации (и тем самым, унификации) при формировании словарей-справочников;

- темпорализация информационных объектов при их отражении в словарях-справочниках, позволяющая фиксировать динамику передач объектов между технологиями, что позволяет конструктивно представлять и использовать жизненные циклы объектов;

- конструктивный учёт динамической передачи прав доступа и их наследования в обеспечении безопасности доступа к интегрированным ресурсам через Web-oбoлoчкy.

Практическая ценность.

Разработанные средства и методы интеграции данных используются в работе отдела автоматизации ФНПЦ ОАО «НПО «Марс» и позволяют организовать единый доступ сотрудников предприятия к инфраструктуре предприятия. Система разграничения прав доступа используется не только для представления информации об интегрированных ИР, но и в общей информационной системе ФНПЦ ОАО «НПО «Марс», обеспечивая оперативный и удобный доступ ко всем информационным хранилищам данных предприятия.

Реализация и внедрение результатов работы.

Разработанные программные методы и средства внедрены на ФНПЦ ОАО «НПО «Марс», проведен эксперимент по оценке эффективности использования предлагаемых средств.

В первой главе диссертационной работы раскрываются вопросы связанные с ролью информационных ресурсов в проектировании автоматизированных систем. Обосновывается необходимость использования

унифицирующей интеграции, используя словари справочники данных.

9

Приводится тематический обзор методов и средств интеграции информационных ресурсов. Приводятся аргументы доказывающие целесообразность проведения унифицирующей интеграции информационных ресурсов. Проводится мотивационно-целевой анализ обобщённой постановки задачи исследований, результаты которого используются для установки целевых ориентиров, преследуемых в диссертационном исследовании, за счет использования спецификаций.

Во второй главе представлены модели унифицирующей интеграции разнородных информационных ресурсов. Описывается информационное пространство (ИП), в рамках которого порождается и используется экземпляр модели интеграции, роль которого возложена на фрагмент ИП, существующего в ФНПЦ ОАО «НПО «Марс». Приводится теоретико-множественная структуризация информационных ресурсов и спецификация словаря справочника данных.

На основании проведенного анализа инструментально-технологических сред, включаемых в их состав информационных ресурсов, а также возникающих проблем связанных с фрагментарным объединением приводится схема раскрывающая структуру и использование модели унифицирующей интеграции информационных ресурсов. Строится модель темпоральной организации хранения информационных ресурсов. А также приводится модель доступа к пользовательскому интерфейсу.

В третьей главе рассмотрены подходы к построению методов и средств унифицирующей интеграции, определены принципы создания системы, на примере ФНПЦ ОАО «НПО «МАРС». Приводится реализация словаря-справочника данных, используя унифицирующую интеграцию разнородных информационных ресурсов.

В четвертой главе раскрываются вопросы реализации программного средства предоставляющего доступ к единому информационному источнику, построенному с использованием словаря справочника данных.

Глава первая. ИНТЕГРАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ

В